科学网-基于事件触发策略的多不确定非线性时滞系统输出反馈控制-邹铁枫的博文

基于事件触发策略的多不确定非线性时滞系统输出反馈控制

2025-6-10 09:50

阅读：202

本次分享“Output feedback control of nonlinear time-delay systems with multiple uncertainties via an event-triggered strategy (基于事件触发策略的多不确定非线性时滞系统输出反馈控制)”。

已有研究针对满足三角型增长条件的非线性系统，设计了事件触发输出反馈控制器。然而，这些方法未考虑时滞、输入匹配不确定性和测量不确定性等多种不确定性同时存在的情形。近期虽有工作引入动态增益处理测量不确定性，但仍局限于满足三角型增长条件和不存在输入匹配不确定性的情况。本文在此基础上，研究同时包含时变时滞、输入匹配不确定性和测量不确定性的非线性系统。在放宽的增长条件假设下（允许系统不满足三角型增长条件且增长率依赖输入和输出），提出一种基于单动态增益的自适应事件触发输出反馈控制策略。该方法不仅确保了闭环系统状态有界且使得被研究系统的状态收敛至零，还避免了Zeno行为，适用于更广泛的系统，解决了现有研究未能涵盖的多种不确定性共存问题。

Output feedback control of nonlinear time-delay systems with multiple uncertainties via an event-triggered strategy基于事件触发策略的多不确定非线性时滞系统输出反馈控制

Weiyong Yu1 · Qi Chen1 · Hongbing Zhou2 · Xiang An1 · Qiang Liu1

机构：1北京石油化工学院人工智能研究院；2南阳师范学院数学与统计学院

引用：Yu, W., Chen, Q., Zhou, H. et al. Output feedback control of nonlinear time-delay systems with multiple uncertainties via an event-triggered strategy. Control Theory Technol. 23, 321–340 (2025). https://doi.org/10.1007/s11768-025-00250-0

全文链接：https://rdcu.be/el6NM

摘要

本文讨论了一类具有多种不确定性的非线性时滞系统的事件触发输出反馈控制器设计问题。与以往研究有显著不同的是，所考虑的系统具有两个重要特征：(i) 不确定非线性项满足一个关于不可测状态线性增长的条件，其增长率是输入和输出的未知函数；(ii) 系统存在输入匹配不确定性以及测量不确定性。通过引入一个单一动态增益并采用巧妙设计的事件触发机制（ETM），本文提出了一个新的基于增益的事件触发输出反馈控制方案。该控制方案能够保证闭环系统的全局有界性并使得所考虑系统的状态全局收敛，且不会发生芝诺行为（Zeno behavior）。此外，输入匹配不确定性的估计值可收敛到其真实值。两个仿真示例（包括一个实际系统示例）验证了所提方法的有效性。

引言

（原文Fig.1）事件触发控制架构

结论

本文提出了一种具有单动态增益的自适应事件触发输出反馈控制（ETOFC）方案，适用于具有多重不确定性的非线性时滞系统。该方案结合了扩展状态观测器和精心设计的事件触发机制（ETM）。理论分析表明，所提出的控制方案能够保证所考虑系统的状态全局收敛，并避免芝诺行为（Zeno behavior）的发生。

假设2表明，系统的测量灵敏度可能保持在一个已知的小范围内。未来的研究将聚焦于针对具有更一般测量不确定性的系统（1），如何设计实现指数收敛的、采用单一动态增益的ETOFC方案。

作者介绍

Weiyong Yu, 2008年在江西师范大学获得数学与应用数学学士学位，2011年在广西大学获得数学硕士学位，并于2015年在山东大学获得控制理论与控制工程博士学位。目前是北京石油化工学院的一名讲师。他的研究兴趣包括多智能体系统、分布式优化、自适应控制和事件触发控制。

Qi Chen, 在北京石油化工学院的人工智能学院攻读硕士学位。他目前的研究兴趣包括非线性控制和机器学习。Hongbing Zhou2013年在武汉大学获得数学与应用数学学士学位，2018年在中国科学院大学获得系统理论博士学位。现在是南阳师范学院的一名讲师。他的研究兴趣包括多智能体系统、分布式优化、自适应控制和博弈论。

Xiang An, 2007年在中国传媒大学获得通信工程学士学位，2010年获得中国传媒大学信号与信息处理硕士学位，并于2020年在赫瑞瓦特大学获得智能可穿戴材料博士学位。现在是北京石油化工学院人工智能学院的一名讲师。她的研究兴趣包括系统建模和机器学习。

Qiang Liu, 2000年在北京大学获得计算机软件学士学位，2005年获得北京大学计算机体系结构博士学位。现在是北京石油化工学院的一名教授。他的研究兴趣包括非线性控制、机器学习和网络科学。

期刊简介

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Control Theory and Technology (CTT), 中文名《控制理论与技术》, 创刊于2003年，原刊名为Journal of Control Theory and Applications，2014年刊名更改为Control Theory and Technology。由华南理工大学与中国科学院数学与系统科学研究院联合主办，主要报道系统控制科学中具有新观念、新思想的理论研究成果及其在各个领域中的应用。目前被 ESCI (JIF 1.7)、EI、Scopus (CiteScore 3.1，更新于2025年4月5日)、CSCD、INSPEC、ACM 等众多数据库收录, 并于2013–2018年获得两期中国科技期刊国际影响力提升计划项目资助。2017–2021年连续获得“中国最具国际影响力学术期刊”和“中国国际影响力优秀学术期刊”称号，获得广东省高水平科技期刊建设项目(2021-2024年)，2022-2024年进入中国科协自动化学科领域高质量科技期刊目录。

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